EP2163788A2 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler - Google Patents
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- EP2163788A2 EP2163788A2 EP20090167058 EP09167058A EP2163788A2 EP 2163788 A2 EP2163788 A2 EP 2163788A2 EP 20090167058 EP20090167058 EP 20090167058 EP 09167058 A EP09167058 A EP 09167058A EP 2163788 A2 EP2163788 A2 EP 2163788A2
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- torque converter
- pressure medium
- clutch
- switching position
- drive
- Prior art date
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- Withdrawn
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/04—Combined pump-turbine units
- F16H41/22—Gearing systems consisting of a plurality of hydrokinetic units operating alternatively, e.g. made effective or ineffective by filling or emptying or by mechanical clutches
Definitions
- the invention relates to a hydrodynamic torque converter according to the closer defined in the preamble of claim 1.
- Generic hydrodynamic torque converter have an impeller and a turbine wheel, wherein the impeller are connected to a drive and the turbine wheel with an output.
- a clutch is arranged so that it connects the output to the drive when operating in the closing direction. These clutches are referred to as lockup clutches.
- the drive When using a torque converter with a lockup clutch in a work machine, such as a backhoe loader, the drive is additionally connected to a consumer to drive it.
- the consumer for example, a hydraulic pump, provides pressure means to move, for example, the bucket of the excavator. Since the vehicle is jacked during excavation so that the vehicle wheels are spaced from the ground, it can be seen that the vehicle wheels rotate with.
- the DE 10 2005 016 495 A1 discloses a hydraulic control for a hydrodynamic torque converter with a controlled torque converter lock-up clutch according to the preamble of claim 1.
- the present invention has for its object to provide a hydrodynamic torque converter with a clutch which can be switched off so that when driven drive the output is.
- the hydrodynamic torque converter has a pump wheel, a turbine wheel and a clutch, wherein the clutch, in the closing direction, connects the drive to the output, and actuates the drive in the opening direction, separating it from the output.
- the impeller is connected to the drive and the turbine wheel to the output. If the hydrodynamic torque converter is filled with pressure medium by a pressure medium source and the drive is driven, a torque can be taken off the turbine wheel.
- the coupling has a surface facing the turbine wheel and a surface facing away from the turbine wheel, and is actuated in the closing direction or in the opening direction, depending on which pressure acts on the respective surface of the coupling.
- pressure medium is supplied in such a way that a higher pressure is present on the surface facing away from the turbine wheel than on the surface facing the turbine wheel.
- the pressure medium source is completely separated from the hydrodynamic torque converter and the hydrodynamic torque converter is connected to a pressure medium reservoir, whereby the pressure medium from the hydrodynamic torque converter completely escapes.
- the pressure medium supply to the clutch is disconnected from the pressure medium source.
- the clutch is held in the opening direction, preferably by means of a spring.
- the sole FIGURE shows a hydrodynamic torque converter with an impeller 1 and a turbine wheel 2, the impeller 1 being connected to a drive 3 and the turbine wheel 2 to an output 4.
- the impeller 1 When the hydrodynamic torque converter is completely filled with pressure medium and the drive 3 is driven and the clutch 5 is actuated in the opening direction, the impeller 1 generates in conjunction with the turbine wheel 2 a Torque at the output 4.
- a valve 6 has four switching positions, wherein in a switching position pressure medium, which is conveyed by a pressure medium source 7, passes via the line 8 into the line 9 and from there into the torque converter. In this switching position, the line 10, which leads to the pressure medium reservoir 11, closed.
- the line 12 is connected to the line 13, which opens via a heat exchanger 14 in a pressure medium reservoir 15. In this switching position, the pressure on the surface 16 outweighs the pressure on the surface 17, whereby the clutch 5 is actuated in the closing direction.
- the line 10 is closed, the line 8 and the line 9 connected to each other, the line 13 and 12 and additionally the line 9 to the line 12 connected to each other, thereby adjusting a calming of the pressure medium in the hydrodynamic converter ,
Landscapes
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Abstract
Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Wandlerüberbrükkungskupplung (5) ist über ein Ventil (6) ansteuerbar, welches eine Schaltstellung aufweist, in welcher der hydrodynamische Drehmomentwandler vollständig mit dem Druckmittelreservoir (11) verbunden ist, um Schleppverluste zu verringern.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrodynamischen Drehmomentwandler nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
- Gattungsgemäße hydrodynamische Drehmomentwandler weisen ein Pumpenrad und ein Turbinenrad auf, wobei das Pumpenrad mit einem Antrieb und das Turbinenrad mit einem Abtrieb verbunden sind. Eine Kupplung ist so angeordnet, dass sie beim Betätigen im Schließsinne den Abtrieb mit dem Antrieb verbindet. Diese Kupplungen werden als Wandlerüberbrückungskupplungen bezeichnet.
- Bei Verwendung eines Drehmomentwandlers mit einer Wandlerüberbrückungskupplung in einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Baggerlader, ist der Antrieb zusätzlich mit einem Verbraucher verbunden, um diesen anzutreiben. Der Verbraucher, beispielsweise eine hydraulische Pumpe, liefert Druckmittel, um beispielsweise den Löffel des Baggers zu bewegen. Da das Fahrzeug beim Baggern so aufgebockt ist, dass die Fahrzeugräder vom Untergrund beabstandet sind, ist feststellbar, dass sich die Fahrzeugräder mit drehen.
- Die
DE 10 2005 016 495 A1 offenbart eine hydraulische Steuerung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer geregelten Wandler-überbrückungskupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Kupplung zu schaffen, welcher so abschaltbar ist, dass bei drehendem Antrieb der Abtrieb steht.
- Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler gelöst.
- Erfindungsgemäß weist der hydrodynamische Drehmomentwandler ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und eine Kupplung auf, wobei die Kupplung im Schließsinne betätigt den Antrieb mit dem Abtrieb verbindet, und im Öffnungssinne betätigt den Antrieb vom Abtrieb trennt. Das Pumpenrad ist mit dem Antrieb verbunden und das Turbinenrad mit dem Abtrieb. Wird der hydrodynamische Drehmomentwandler von einer Druckmittelquelle mit Druckmittel befüllt und der Antrieb angetrieben, so kann ein Drehmoment am Turbinenrad abgenommen werden. Die Kupplung weist eine dem Turbinenrad zugewandte Fläche und eine dem Turbinenrad abgewandte Fläche auf und wird, je nachdem, welcher Druck auf die jeweilige Fläche der Kupplung wirkt, im Schließsinne oder im Öffnungssinne betätigt. Soll die Kupplung im Öffnungssinne betätigt werden, so wird Druckmittel so zugeführt, dass auf der dem Turbinenrad abgewandten Fläche ein höherer Druck ansteht als auf der dem Turbinenrad zugewandten Fläche. Um zu erreichen, dass bei drehendem Antrieb der Abtrieb stillsteht, wird die Druckmittelquelle vom hydrodynamischen Drehmomentwandler vollständig abgetrennt und der hydrodynamische Drehmomentwandler mit einem Druckmittelreservoir verbunden, wodurch das Druckmittel aus dem hydrodynamischen Drehmomentwandler vollständig entweicht. Auch die Druckmittelzuführung zur Kupplung wird von der Druckmittelquelle getrennt. Durch das Entleeren des hydrodynamischen Drehmomentwandlers kann kein Drehmoment vom Pumpenrad zum Turbinenrad übertragen werden und die Kupplung erzeugt keinerlei Schleppverluste, welche durch das Vorhandensein von Druckmittel zwischen den Lamellen entstehen könnten.
- Um zu verhindern, dass die Kupplung sich in diesem Zustand unkontrolliert schließt, wird die Kupplung, vorzugsweise mittels einer Feder, im Öffnungssinne gehalten.
- Dadurch, dass der hydrodynamische Drehmomentwandler und die Kupplung frei von Druckmittel sind, wird erreicht, dass bei drehendem Antrieb und aufgebocktem Fahrzeug die Fahrzeugräder stillstehen.
- Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu entnehmen.
- Die einzige Figur zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad 1 und einem Turbinenrad 2, wobei das Pumpenrad 1 mit einem Antrieb 3 und das Turbinenrad 2 mit einem Abtrieb 4 verbunden ist. Im geschlossenen Zustand verbindet eine Kupplung 5 den Antrieb 3 mit dem Abtrieb 4. Ist der hydrodynamische Drehmomentwandler vollständig mit Druckmittel befüllt und der Antrieb 3 wird angetrieben und die Kupplung 5 ist im öffnungssinne betätigt, so erzeugt das Pumpenrad 1 in Verbindung mit dem Turbinenrad 2 ein Drehmoment am Abtrieb 4. Ein Ventil 6 hat vier Schaltstellungen, wobei in einer Schaltstellung Druckmittel, welches von einer Druckmittelquelle 7 gefördert wird, über die Leitung 8 in die Leitung 9 und von dort in den Drehmomentwandler gelangt. In dieser Schaltstellung ist die Leitung 10, welche zum Druckmittelreservoir 11 führt, verschlossen. Die Leitung 12 ist mit der Leitung 13 verbunden, welche über einen Wärmetauscher 14 in ein Druckmittelreservoir 15 mündet. In dieser Schaltstellung überwiegt der Druck auf der Fläche 16 gegenüber dem Druck auf der Fläche 17, wodurch die Kupplung 5 im Schließsinne betätigt wird.
- In einer weiteren Schaltstellung des Ventils 6 ist die Leitung 10 verschlossen, die Leitung 8 und die Leitung 9 miteinander verbunden, die Leitung 13 und 12 und zusätzlich die Leitung 9 mit der Leitung 12 miteinander verbunden, wodurch sich eine Beruhigung des Druckmittels im hydrodynamischen Wandler einstellt.
- In einer weiteren Schaltstellung des Ventils 6 ist die Leitung 10 verschlossen, die Leitung 8 mit der Leitung 12 und die Leitung 13 mit der Leitung 9 verbunden, wodurch der Druck auf der Fläche 17 höher ist als der Druck auf der Fläche 16, und dadurch die Kupplung 5 im Öffnungssinne betätigt wird.
- In einer weiteren Schaltstellung des Ventils 6 ist die Leitung 9 mit der Leitung 10 und somit mit dem Druckmittelreservoir 11 verbunden, die Leitung 12 ist verschlossen und die Leitung 8 ist mit der Leitung 13 verbunden. In dieser Schaltstellung läuft das Druckmittel aus dem hydrodynamischen Drehmomentwandler in das Druckmittelreservoir 11 ab, wodurch das Pumpenrad 1 kein Drehmoment mehr zum Turbinenrad 2 übertragen kann. Auch das Druckmitel an den Flächen 16 und 17, und somit der Kupplung 5, läuft ab, wodurch sich die Schleppverluste auch bei geöffneter Kupplung 5 minimieren. Damit die Kupplung 5 nicht unkontrolliert schließt, wird diese mit der Feder 18 im Öffnungssinne gehalten. Dadurch besteht die Möglichkeit, bei stehendem Fahrzeug den Antrieb 3 um einen mit diesem in Wirkverbindung stehenden Verbraucher anzutreiben, ohne dass am Abtrieb 4 ein größeres Drehmoment ansteht, wodurch der Wirkungsgrad verbesser wird.
-
- 1
- Pumpenrad
- 2
- Turbinenrad
- 3
- Antrieb
- 4
- Abtrieb
- 5
- Kupplung
- 6
- Ventil
- 7
- Druckmittelquelle
- 8
- Leitung
- 9
- Leitung
- 10
- Leitung
- 11
- Druckmittelreservoir
- 12
- Leitung
- 13
- Leitung
- 14
- Wärmetauscher
- 15
- Druckmittelreservoir
- 16
- Fläche
- 17
- Fläche
- 18
- Feder
Claims (6)
- Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad (1) und einem Turbinenrad (2), wobei ein Antrieb (3) mit dem Pumpenrad (1) und ein Abtrieb (4) mit dem Turbinenrad (2) in Verbindung steht, und mit einer Kupplung (5), mittels welcher das Turbinenrad (2) oder der Abtrieb (4) mit dem Pumpenrad (1) oder dem Antrieb (3) verbindbar ist, mit Mittel zum Betätigen der Kupplung (5) und Mittel zum Befüllen und Entleeren des Drehmomentwandlers, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitel zum Befüllen und Entleeren und die Mittel zum Betätigen der Kupplung eine Schaltstellung aufweisen, in welcher der Drehmomentwandler und die Kupplung (5) von einer Druckmittelquelle (7) getrennt und ausschließlich mit einem Druckmittelreservoir (11) verbunden ist.
- Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5) in dieser Schaltstelllung über eine Feder (18) im Öffnungssinne gehalten ist.
- Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (6) in einer ersten Schaltstellung den Drehmomentwandler und die Kupplung (5) von der Druckmittelquelle (7) trennt und den Drehmomentwandler mit einem Druckmittelreservoir (15) verbindet, und in einer zweiten Schaltstellung den Drehmomentwandler mit der Druckmittelquelle (7) verbindet, und die Kupplung (5) durch Ansteuern mit Druckmittel im Öffnungssinne betätigt, und in einer dritten Schaltstellung den Drehmomentwandler mit der Druckmittelquelle (7) verbindet und die Kupplung (5) durch Ansteuern mit Druckmittel im Schließsinne betätigt.
- Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (6) eine vierte Schaltstellung aufweist, welche zwischen der zweiten und der dritten Schaltstellung angeordnet ist, und die Druckmittelzuführung (8) und die Druckmittelrückführung (13) des Drehmomentwandlers miteinander verbindet, wodurch sich das Druckmittel im Drehmomentwandler beruhigt.
- Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbraucher mit dem Antrieb (3) verbunden ist.
- Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (6) als eigenständige Baueinheit an ein den Drehmomentwandler aufnehmendes Gehäuse anbaubar ist.
Applications Claiming Priority (1)
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DE102005016495A1 (de) | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydraulisches Steuersystem für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer geregelten Wandlerüberbrückungskupplung |
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